Automação CNC:insights essenciais para otimizar a eficiência da fabricação

No atual ambiente de produção acelerado, a automação tornou-se um aspecto crucial da usinagem CNC. Bem feita, a automação CNC pode revolucionar as operações de sua fábrica e otimizar sua eficiência.

No entanto, incorporar a automação na usinagem CNC pode ser um processo complexo e desafiador. Muitas vezes requer planejamento e implementação cuidadosos para garantir o sucesso.

Quando se trata de automatizar suas máquinas-ferramenta CNC, é essencial considerar vários fatores e ter uma estratégia bem pensada. A grande questão não é automatizar, mas sim o que e como automatizar de forma eficaz.

O que é automação CNC?

A automação CNC transforma a forma como as máquinas-ferramentas CNC são usadas no processo de produção. Ao reduzir a intervenção humana, aumenta a produtividade do chão de fábrica, reduz custos, melhora o ambiente de trabalho e fortalece a qualidade geral dos seus produtos.

O primeiro aspecto da automação CNC é a transferência de peças ou paletes durante o processo de fabricação. Isto envolve movê-los de uma máquina-ferramenta para outra ou para dispositivos de suporte, como estações de lavagem ou células de medição. Ao fazer isso, você pode agilizar seu processo de fabricação para torná-lo mais suave e eficiente, ao mesmo tempo em que utiliza o tempo de inatividade atual para aumentar a produção.

Outro aspecto fundamental da automação CNC é o gerenciamento de informações e dados. Isto inclui a atualização dos planos de execução da produção, a otimização da utilização de recursos e a priorização das ordens de produção. Isso reduz erros e melhora a qualidade geral.

O que automatizar na usinagem CNC

Pensando no que você deve automatizar em seu processo de usinagem CNC? Normalmente, a automação CNC é dividida em dois componentes principais:a movimentação física dos itens e a agilização do planejamento e gerenciamento da produção.

Nº 1 em automatização de movimentos físicos

Primeiro, considere como você pode implantar hardware automatizado para auxiliar na movimentação física e nas operações em seu chão de fábrica. Algumas dessas atividades incluem:

• Transferências de peças montadas em paletes ou dispositivos de fixação de trabalho de e para a mesa de trabalho da máquina.
• Carregamento e descarregamento automatizado de peças com a ajuda de robôs ou braços mecânicos em acessórios.
• Transferência direta de peças de trabalho para a mesa da máquina ou mandril
• Ajustes ou alterações automatizadas de ferramentas
• Alterações de pinças e ferramentas em robôs
• Transferências de ferramentas para magazines de ferramentas
• Movimentos da peça de e para processos como rebarbação, lavagem, tratamento térmico, marcação, polimento e medição.
• Gestão e transferências de matérias-primas
• Gerenciamento e transferência de produtos semiacabados
• Fácil transferência para sistemas de medição

O benefício mais importante na automatização dessas tarefas tediosas e trabalhosas reside na criação de um melhor ambiente de trabalho para os operadores de suas máquinas. Além do bem-estar da equipe, a automação ajuda a reduzir erros, melhorar a velocidade e a eficiência, fortalecer a qualidade das peças e aumentar a capacidade de produção.

#2 Planejamento de produção automatizado

A seguir, considere como você pode implantar a automação para agilizar seu processo de planejamento de produção. Existem vários aspectos a serem considerados aqui.

a) Fluxos de informações

Automatize o fluxo de informações entre seus diferentes sistemas de dados, máquinas e células. Isso mantém seus sistemas sincronizados, reduzindo a chance de erros e melhorando a eficiência.

b) Planejamento Dinâmico da Produção

A automação ajuda você a atualizar proativamente seu plano de produção com base nas ordens de produção e em suas prioridades. Os pedidos podem ser obtidos automaticamente de um sistema ERP, reduzindo entradas manuais. Isso garante que a produção sempre corra bem e os pedidos sejam atendidos no prazo.

c) Orientação aprimorada do operador da máquina

Níveis adequados de orientação podem ser fornecidos aos operadores. Isto os ajuda a tomar as ações certas no momento certo, minimizando erros humanos e facilitando o processo de produção para os operadores.

d) Manuseio de produção consistente

Com a automação, as instruções de fabricação da peça podem ser tratadas de forma consistente. Cada execução de produção pode ser mantida constante, com a qualidade mantida.

e) Gestão proativa de recursos

O gerenciamento aprimorado de recursos é outra dimensão importante da automação. Podem ser qualquer coisa, desde acessórios, paletes, pinças, matérias-primas até programas NC, ferramentas de corte, dados de ferramentas e deslocamentos. Ao monitorar seus recursos de usinagem e fornecer relatórios sobre quaisquer recursos faltantes, a produção não será afetada pela escassez de recursos.

f) Monitorar KPIs de Máquina e Produção

A automação ajuda você a gerenciar melhor os relatórios e análises de KPIs de máquinas e produção, como sua utilização, eficácia geral do equipamento (OEE) e disponibilidade. O sistema também fornece visualizações do andamento dos pedidos, facilitando o acompanhamento do andamento de cada pedido e garantindo que a produção ocorra sem problemas. Você também pode obter melhor visibilidade sobre seu estoque e trabalhos em andamento.

g) Rastrear histórico de produção

Finalmente, o sistema de automação certo ajuda você a registrar seu histórico de produção e rastreabilidade. Isso ajuda a fornecer uma imagem clara do que aconteceu durante cada execução de produção, facilitando a identificação e a resolução de quaisquer problemas.

Quando automatizar suas operações de usinagem CNC

Aqui estão algumas considerações importantes para empresas de manufatura como a sua determinar quando pode ser a hora de automatizar as operações de sua máquina CNC:

Alta carga de trabalho nº 1

Quando a carga de trabalho das suas máquinas CNC aumenta a ponto de as operações manuais se tornarem excessivamente demoradas ou ineficientes, a automação pode ser uma solução.

#2 Aumento dos custos trabalhistas

Se os custos com pessoal, como salários e benefícios dos funcionários, se tornarem muito altos, você deve considerar recorrer à automação para reduzir custos.

#3 Melhor controle de qualidade

A automação pode ajudar a garantir uma qualidade consistente, eliminando o potencial de erro humano em suas operações de usinagem CNC.

#4 Melhorar a capacidade de produção

Você está procurando aumentar sua capacidade de produção e rendimento? A automação pode ajudar a aumentar a eficiência da produção, reduzindo o tempo de inatividade, aumentando a utilização da máquina e reduzindo os tempos de ciclo. Aproveitar os tempos de inatividade atuais para fins de produção pode gerar vantagens significativas.

#5 Melhor manutenção de equipamentos

A automação pode ajudar a reduzir os custos de reparo e manutenção associados às máquinas CNC, bem como melhorar sua longevidade e desempenho. (Baixe nossa lista de verificação para melhorar a manutenção da máquina CNC aqui.)

#6 Fortalecer a vantagem competitiva

Para ficar à frente da concorrência e ser o primeiro no mercado, você precisa investir na tecnologia certa de automação CNC. Isso também permite que você fique atualizado sobre as últimas tendências em automação no setor de manufatura.

A automação das operações das máquinas CNC pode trazer muitos benefícios para as empresas de manufatura, incluindo maior eficiência, redução de custos, melhor controle de qualidade e melhor vantagem competitiva. 

Considerando cuidadosamente os fatores acima, você pode determinar quando será o momento de automatizar as operações da sua máquina CNC.

Benefícios da automação CNC

Você deveria investir tempo e dinheiro na automação de seus processos de usinagem CNC? Considere esses benefícios.

Precisão de peça aprimorada nº 1

O manuseio automatizado de peças resulta em precisão consistente. Com os sistemas de medição corretos em cada máquina CNC, você pode encontrar com precisão o ponto de referência de cada peça e ajustar os programas CNC de acordo.

#2 Prazo de entrega mais curto

Ao manter constantemente sua produção funcionando com operações não tripuladas, você pode desfrutar de prazos de entrega mais curtos. A flexibilidade para produzir peças sob demanda permite atingir tempos de entrega rápidos para pedidos urgentes.

#3 Tempo de configuração reduzido

Com menos mão de obra necessária para operações individuais da máquina, o manuseio e a configuração das peças são feitos em estações de carga/descarga designadas, sem qualquer interrupção na linha de produção.

#4 Diminuição do tempo de ciclo

As operações podem ser sincronizadas em execuções sobrepostas, permitindo que duas ou mais máquinas diferentes executem operações simultaneamente.

#5 Menor custo por peça

Desfrute de economias significativas de custos na transição para operação 24 horas por dia, 7 dias por semana, bem como redução do tempo de inatividade e processos de carga/descarga mais curtos.

#6 Economia de espaço

A consolidação das operações de usinagem com soluções automatizadas resulta em menor utilização de espaço físico.

#7 Operação Não Tripulada

Reduza seus custos com mão de obra, pois um único sistema pode ser gerenciado por um único operador.

#8 Monitoramento de máquina aprimorado

Relatórios sobre a eficiência da máquina podem ser recebidos e o sistema pode ser monitorado remotamente, mesmo durante a noite.

#9 Jogos Simplificados

Economize seus custos de produção eliminando acessórios complexos.

#10 Uso eficiente de ferramentas

A automação ajuda você a economizar nos custos de ferramentas, eliminando a redundância de ferramentas.

#11 Aumentar a segurança do trabalhador

O ambiente de trabalho fica mais seguro, principalmente para a movimentação de peças pesadas.

Desafios e soluções de automação CNC

Quais são os principais desafios na automação de seus trabalhos de usinagem CNC e como você pode resolvê-los?

Vejamos aqui esses desafios e soluções de automação CNC.

Desafio 1:Necessidade de aumentar a capacidade de produção

Toda empresa deseja aumentar sua capacidade de produção, volume de negócios e lucros. Os pedidos de fabricação geralmente são pedidos em lotes menores, que exigem que o maquinário e as operações sejam flexíveis. 

Para resolver esta questão, as empresas podem incorporar um planeamento inteligente e utilizar tempos não produtivos, como pausas e operações nocturnas, para fazer uma utilização mais eficiente das máquinas e da mão-de-obra. Isso resulta em ciclos de produção mais rápidos e operações mais econômicas. 

Além disso, usar técnicas de produção como produção High Mix – Low Volume pode ser útil.

Desafio 2:Restrições de espaço na fábrica e altura do teto

Com a escassez de terrenos nas áreas urbanas, mais instalações de usinagem estão localizadas em edifícios altos. Essas fábricas enfrentam limitações de espaço devido ao espaço disponível e à altura dos tetos. 

Isto é ainda mais complicado pela necessidade de elevar máquinas e equipamentos do nível do solo para o segundo ou terceiro andares ou até mesmo para níveis mais elevados. Infelizmente, isto pode ser caro, muitas vezes exigindo dois guindastes. A passagem também pode ser dificultada por paredes que bloqueiam o acesso à fábrica. A derrubada dessas paredes para acesso à fábrica exige aprovação e posterior reconstrução.

Para enfrentar esses desafios, uma configuração integrada de máquina CNC com múltiplas peças menores pode ser uma solução viável.

Desafio 3:fornecimento limitado de energia e ar

Quando uma fábrica tem mais centros de maquinação, necessita de mais ar, o que significa que compressores de ar caros e com maior capacidade devem ser adquiridos e colocados perto das máquinas. Além disso, os custos de energia aumentaram significativamente desde a Covid-19. Se houver uma limitação no fornecimento de energia e de ar, pode ser muito dispendioso aumentar o nível de fornecimento de energia da fábrica existente.

No entanto, se uma fábrica utilizar menos máquinas, poderá reduzir o seu investimento e custos indiretos. Para enfrentar esses desafios, considere uma configuração de usinagem CNC que possa atender a mais horas de usinagem e ao mesmo tempo usar um consumo limitado de energia.

Desafio 4:Restrições de mão de obra

Existe um fenómeno global de escassez de mão-de-obra disponível, que também tem afectado empresas na Ásia e em Singapura. Devido a várias razões, tais como restrições ao recrutamento e falta de experiência para empregos específicos, a mão-de-obra local não está suficientemente disponível. Essa escassez levou ao aumento dos custos para as empresas.

Para enfrentar esse desafio, considere a implementação de sistemas flexíveis de automação CNC que possam reduzir a necessidade de mão de obra.

Soluções:máquinas CNC universais flexíveis com sistemas de automação 

A melhor maneira de melhorar a produtividade da produção e reduzir o trabalho humano é investir em máquinas CNC flexíveis e universais com sistemas de automação eficazes e econômicos. 

Um exemplo de tais máquinas CNC universais é o Centro de Usinagem de 5 Eixos Hwacheon D2-5AX. Você também pode considerar o D3-5AX maior com AWC 20 (trocador automático de peças de trabalho) que permite estações de configuração de trabalho múltiplas e individuais. 

Com uma capacidade de peças múltiplas, que podem ser do mesmo tipo ou uma mistura de peças diferentes, você pode “misturar e combinar” seu sistema de automação CNC para atender às suas necessidades exclusivas de chão de fábrica. Esses sistemas estão disponíveis em capacidades de 8, 20 ou até 40 estações. Observe que o tamanho do magazine de peças selecionado deve ser baseado nos tempos estimados de ciclo das peças. 

O número de peças carregadas no sistema, bem como o tempo de ciclo de cada peça individual definirão a capacidade da sua máquina CNC de trabalhar sem assistência humana. Normalmente, recomenda-se uma cobertura de 4 a 8 horas para finalizar todas as peças carregadas no magazine AWC.

Ao integrar o Centro de Usinagem de 5 Eixos Hwacheon D2-5AX ou D3-5AX com AWC 8, 20 ou 40, os tempos do ciclo de fabricação podem ser melhorados, resultando em cronogramas de entrega mais curtos, capacidade de aceitar mais pedidos, aumento do volume de negócios e lucro.

Outras máquinas CNC com combinações de automação incluem VESTA-660 / 1000+ com AWC (Automatic Workpiece Changer), VESTA 1300, M3-5AX, SIRIUS UM+ / SIRIUS-UL+ com MPS (Multi Pallet System), série CUTEX 180 e série Hi-TECH 230 com Gantry System GR5 ou GR10.

Outra solução para melhorar a precisão da produção e da logística é usar robôs. Os robôs podem ser adicionados a qualquer tipo de máquina CNC, seja uma fresadora ou um torno/centro de torneamento. No entanto, a adequação dos robôs depende de vários fatores, como a forma, o tamanho e o peso das peças a serem produzidas, bem como o número de peças necessárias. Observe que os robôs geralmente não são adequados para execuções de produção “High Mix – Low Volume”.



A automação de máquinas CNC oferece inúmeros benefícios para empresas de manufatura. Ao automatizar suas operações, sua fábrica pode obter maior precisão das peças, prazos de entrega mais rápidos, tempos de configuração reduzidos, tempos de ciclo mais curtos, custos mais baixos por peça e um uso mais eficiente do espaço físico e do tempo de produção. 

Além disso, com uma operação autônoma e melhores sistemas de monitoramento, as fábricas podem minimizar os custos de mão de obra e melhorar a utilização das máquinas, levando ao aumento da produtividade e da lucratividade. A automação das máquinas CNC ajuda ainda mais a aumentar a segurança no local de trabalho, pois elimina a necessidade de manuseio manual de peças pesadas. 

Comece perguntando a si mesmo a grande questão – o que e como automatizar de forma eficaz?  Entre em contato conosco se desejar discutir possibilidades ou responder a quaisquer dúvidas.